[發明專利]抑制破骨細胞生成的間充質干細胞及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 200810239241.6
• 申請日: 2008-12-05
• 公開（公告）號: CN101486992A
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發明（設計）人: 毛寧;朱恒;江小霞;張毅
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍事醫學科學院基礎醫學研究所
• 主分類號: C12N5/06
• 分類號: C12N5/06;C12N5/08;A61K35/32;A61K35/28;A61K35/12;A61P19/08
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 關 暢;任鳳華

技術領域

本發明涉及抑制破骨細胞生成的間充質干細胞及其制備方法與應用。

背景技術

間充質干細胞是一類具有多向分化能力的成體干細胞，可以在適宜的條件下分化為成骨細胞、軟骨細胞、脂肪細胞、肌腱組織、神經元、內皮細胞、肝臟細胞等多種組織細胞。除了其多組織分化潛力之外，間充質干細胞還具有低免疫原性和抑制免疫反應的能力，進行同種異體輸注不會引發排斥反應。國內外的基礎研究和臨床研究已經充分證實了間充質干細胞在相關治療中的有效性。破骨細胞(osteoclasts，OC)是人和動物體內吸收骨組織的主要細胞，在生理情況下，破骨細胞與成骨細胞相互協助，參與貫穿生命全過程的骨質重建活動，維持骨骼系統的動態平衡；在腫瘤、炎癥、骨質疏松癥和自身免疫性疾病等病理情況下，破骨細胞細胞功能亢進，打破骨骼系統的自我平衡，造成骨質結構破壞，參與疾病的發生、進展，影響疾病的轉歸和預后。

長期以來，如股骨頭缺血、股骨頭壞死、骨損傷等成骨細胞活動障礙或者破骨細胞活動亢進引起的相關疾病的治療主要依賴藥物、手術置換、自體植骨和異體植骨等方法，但它們的應用都因各自的缺陷而受抑制。近年來，隨著細胞生物學和生物材料學的發展，組織工程學作為一門新型學科逐漸發展起來，從而為骨損傷相關疾病的修復提供了一條新的途徑。目前在組織工程領域的研究方向有很多，其中尋找合適的種子細胞是重要的研究方向之一。由于間充質干細胞具有分化為多種重要組織的能力，較強的免疫調控能力，能夠在體外高度擴增、可以由少量細胞擴增獲得臨床組織需要的足夠細胞數量，所以被視為組織工程的重要種子細胞，是相關領域的重要研究對象。

不過，相關研究證實，間充質干細胞具有促進造血干細胞分化為破骨細胞的特性，而破骨細胞引起的骨質吸收過度甚至骨質破壞恰恰是骨質疏松、骨質壞死等的病理基礎。這就導致了兩難的局面，即間充質干細胞一方面自身可以分化為成骨細胞對于組織加以修復，另外一方面間充質干細胞又促進了破骨細胞的發育導致了組織的破壞。

發明內容

本發明的目的是提供一種抑制破骨細胞生成的間充質干細胞及其制備方法與應用。

本發明所提供的制備間充質干細胞的方法，是將間充質干細胞在含有腫瘤壞死因子的培養基中培養，獲得具有抑制破骨細胞生成和/或骨吸收能力的間充質干細胞。

間充質干細胞(mesenchymal?stem?cells，MSC)是存在于骨髓、脂肪、骨實質、胎盤及骨骼中的一類多能干細胞。本發明的間充質干細胞可以是各種來源的間充質干細胞，如骨髓來源的間充質干細胞、骨實質來源的間充質干細胞、脂肪來源的間充質干細胞等。

其中，所述培養基中腫瘤壞死因子的濃度為10ng/ml-100ng/ml。所述培養基中還含有體積百分比8％-15％的胎牛血清。所述培養基的基礎培養基可為現有的哺乳動物細胞培養基，如α-MEM培養基、DMEM或1640。所述方法中，所述培養的時間為8-48小時。所述間充質干細胞為傳代4-6代的間充質干細胞。所述間充質干細胞可來源于人、鼠、狗、兔、猴。

由上述方法制備的間充質干細胞也屬于本發明的保護范圍。

所述間充質干細胞可用來制備抑制破骨細胞生成和/或骨吸收的藥物。

抑制破骨細胞生成和/或骨吸收的藥物也屬于本發明的保護范圍。

本發明所提供的抑制破骨細胞生成和/或骨吸收的藥物，其活性成分為所述的間充質干細胞。

所述抑制破骨細胞生成和/或骨吸收的藥物可通過注射、物理或化學介導的方法導入機體如肌肉、皮內、皮下、靜脈、粘膜組織；或是被其他物質混合或包裹后導入機體。

本發明所述的間充質干細胞具有抑制破骨細胞生成和/或骨吸收的能力，同時又保留了間充質干細胞的有益特性。所述間充質干細胞與小鼠脾臟單個核細胞在破骨細胞誘導因子存在的條件下共同培養，可抑制脾臟單個核細胞向破骨細胞分化。象牙片吸收試驗又證實所述的間充質干細胞還具有抑制破骨吸收的能力。同時，本發明所述的間充質干細胞的免疫表型特征不變，仍然具有多向分化能力和免疫負調控能力。本發明抑制破骨細胞生成的間充質干細胞及其制備方法為進行組織工程研究奠定了基礎。

附圖說明

圖1為步驟2)獲得的間充質干細胞抑制破骨細胞生成。

圖2為步驟2)獲得的間充質干細胞抑制破骨細胞骨吸收作用。

圖3為間充質干細胞表面細胞免疫學表型檢測結果。

圖4為成骨和成脂肪誘導分化試驗結果。

圖5為間充質干細胞抑制T淋巴細胞增殖的試驗結果。

具體實施方式